初中化学实验探究物质的组成成分以及含量探究题

有三种白色粉末．分别是碳酸钡、硫酸钡和碳酸钠。请设计一个实验方案．把这 三种粉末区分开来。叙述实验操作、预期现象和结论。
(实验室仅提供了稀HCl、Na₂S0₄溶液、蒸馏水以及常用的实验仪器。)

实验操作	预期现象与结论

 

几位同学在实验室做木炭还原氧化铜的实验，实验完毕后，他们发现试管内仍有黑色固体物质存在。该试管中的黑色固体物质是什么？
【提出猜想】
小玉同学：木炭。
小兰同学：氧化铜。
小华同学：木炭和氧化铜。
【查阅资料】
木炭、铜都不与稀硫酸反应；Na₂O、MgO、CuO、Fe₂O₃等金属氧化物能与稀硫酸反应生成盐和水。
【实验设计】
方案一：向盛有黑色固体的试管中加入足量的稀硫酸，充分振荡，静置后观察现象。
方案二：取少量该黑色固体在空气中灼烧，观察现象。
他们对“方案一”进行了分析讨论，达成了共识：若试管内溶液无色、还有黑色固体存在，证明          同学的猜想正确。若试管中溶液呈蓝色、无黑色固体，证明           同学的猜想正确。若出现的现象是                              ，证明小华同学的猜想是正确的，发生反应的化学方程式为                              。
他们按照“方案二”进行了实验操作，记录如下：

实验现象	实验结论
黑色固体红热并逐渐减少，最后消失	该黑色固体是           。    反应的化学方程式是

 

蛋白质是人体必需的重要营养成分之一，是构成人体细胞的基础物质。鸡蛋清中含有蛋白质，用鸡蛋清做下面的实验，可以从中了解蛋白质的一些特性。

（1）实验室给你提供了下列仪器，请选用合适的仪器完成指定的实验。
①要制取较多的O₂用来探究其性质（要求制取过程中可以添加反应物），组装气体发生装置需要的仪器是___ ___（填序号），收集氧气应采取___ _____法。
②提纯粗盐时，过滤需要选用上述仪器中的_____ ____（填序号），除此之外还缺少的仪器是____ _____、____ ______（填名称）。
（2）美羊羊同学在购买回的袋装薯片中发现还有一个小袋，上面标有“成分：CaO、Fe；作用：防潮、防氧化；警告：禁止食用”等字样，撕开小袋，发现里面的固体粉末有少许是棕红色的，大多数是灰白色的。经过分析，她认为棕红色粉末是Fe₂O₃，灰白色粉末应该含有CaCO₃和Fe，为验证自己的判断，美羊羊同学打算进行实验探究，请你一同参与。
【实验目的】证实灰白色粉末中含有CaCO₃和Fe。
【实验设计】装置如下图所示：
【实验预测与分析】
①若要证实样品中含有CaCO₃，观察到的实验现象是_______ ____________，B中发生反应的化学方程式为___ _____。
②若要证实样品中含有Fe，E中应观察到的现象是____ _________，此时C装置的作用是____ ____________。
③看了美羊羊同学的分析结论，有同学认为小袋内灰白色粉末中还应该有别的物质，请你写出其中一种物质的化学式__________。

某化学课外兴趣小组探究氢气还原氧化铜的反应，有如下实验装置：

⑴上述A装置可用于实验室制取氢气和二氧化碳，请分别写出实验室制取氢气和二氧化碳的化学方程式                            ；                                   。
⑵请你参与探究氢气还原氧化铜得到的红色固体的成分，完成下列各题：
已知信息：Ⅰ．Cu和Cu₂O均为不溶于水的红色固体；Ⅱ．Cu₂O+H₂SO₄=CuSO₄+Cu+H₂O
提出问题：红色固体含有什么物质？
①猜想假设：
假设一：红色固体只含有Cu；假设二：红色固体只含Cu₂O；
假设三：                                  （请补充完成假设三）。
②实验探究：（填写表中空格）

实验操作	实验现象	实验结论
a．取少量红色固体加入到足量硫酸溶液中	无明显现象	假设        成立
b．取少量红色固体加入到足量硫酸溶液中		假设二和假设三均成立

 
③数据处理：甲同学称取Wg红色固体加入到足量硫酸溶液中使其充分反应后，     （填操作名称）、洗涤、干燥，称量剩余红色固体质量为mg，通过计算，若m       （选填>、<或=），则假设二成立；若m       （选填>、<或=），则假设三成立。
④交流与反思：只要假设合理，实验方法正确，根据实验现象和数据就能得出结论。

小林、小军和小明在实验室用右图装置做CaCO₃受热分解的实验，加热一段时问后，他们对试管内固体的成分进行探究。
【提出问题】加热CaCO₃后试管内的固体成分是什么?
【建立假设】小林的假设：CaCO₃未分解，固体成分为CaCO₃；
小军的假设：CaCO₃完全分解，固体成分为          ；
小明的假设：CaCO₃部分分解，固体成分为          。
【收集证据】(1)小军取少量固体于试管中，加适量水振荡后静置，再滴
几滴无色酚酞试液，溶液变红。可知小军加水时发生反应的
化学方程 式为————————。
(2)小明向小军实验后的试管中滴加过量稀盐酸，发现有气泡生成。
【获得结论】通过实验可知        的假设是成立的。
【交流与评价】实验结束后，在组内交流讨论过程中部分同学提出：在实验中若增加下列仪器中的         （填编号）就可以直接根据实验现象判断CaCO₃是否分解。

小军同学在学习酸碱盐有关知识时，对一些沉淀物质的颜色产生了兴趣。老师告诉他氢氧化铜是蓝色、氢氧化铁是红褐色，让他自己探究氢氧化亚铁的颜色。下面请你和他一起探究。
[查阅资料]
（1）铁有两种氢氧化物，它们可以分别由相对应的可溶性盐与碱溶液反应而制得。
（2）氢氧化亚铁在空气中立即被氧化。
（3）硫酸铜溶液是蓝色，硫酸亚铁溶液是浅绿色。
[提出猜想]
氢氧化亚铁是浅绿色。
[实验过程]
在2支试管里分别加入少量FeCl₃和FeSO₄溶液，然后滴入NaOH溶液，观察现象。请补充完成下表：

	FeCl3溶液	FeSO4溶液
滴入NaOH溶液的现象	生成红褐色沉淀	先生成白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色沉淀。
化学方程式	基本反应类型属于         反应。	FeSO4+2NaOH = Fe(OH)2↓+Na2SO4 Fe(OH)2 +        +  H2O =         (完成并配平此方程)

 
[学习交流]
（1）氢氧化亚铁是           色而不是浅绿色。
（2）小军联系到CO₂与C的反应，认为FeCl₃溶液可以转化为FeCl₂溶液。你认为小军的理由是                                                                。

小华同学用排水法收集了一大瓶沼气池中气体(图1中的A)，为了弄清它的成分，进行了有关实验。请你与他一起完成以下探究活动：
【对气体猜想】猜想I：全部是CH₄；   猜想Ⅱ：全部是CO；
猜想Ⅲ：是CO和CO₂的混合气体； 猜想Ⅳ：是CH₄和CO₂的混合气体。
【实验和推断】将A中的气体依次通入B、C中，在D处点燃。
    
A          B           C        D        ①       ②       ③
图1                                图2
(1)要将A中的气体通入后面的装置中，应选图2中的         (填序号)“注水装置”。
(2)若B中石灰水变浑浊，则说明A中的气体中含有              气体。
(3)装置C作用是                             。
(4)若D处倒扣的是涂有澄清石灰水的烧杯，出现浑浊，且B中无明显现象，则“猜想    ”可能成立；若D处倒扣的是干冷的大烧杯，杯壁有水雾出现，有同学认为“猜想I、Ⅳ”可能成立，另有同学认为此现象不能证明收集到的气体中一定含有CH₄，理由是          
                                   ；要排除这种干扰可采取的措施是            
                                              。
(5)采取(4)中的排除干扰措施后：若D处分别倒扣干冷的烧杯和涂石灰水的烧杯，分别出现水雾和浑浊，且B中也出现浑浊，则证明“猜想          ”成立。

某同学对“菠菜中富含可溶性草酸盐和碳酸盐，与豆腐同食会引起结石”的说法产生了兴趣。

探究一：菠菜里是否含有可溶性草酸盐和碳酸盐？
【查阅资料】
①可溶的草酸盐、碳酸盐能与CaCl₂溶液反应生成难溶于水的草酸钙（CaC₂O₄）、碳酸钙。
②醋酸（化学式用HAc表示）不与草酸钙反应，但能与碳酸钙反应生成可溶性盐。
【实验流程】

根据流程回答问题：
（1）操作①的名称是___       __。 
（2）加入足量CaCl₂溶液的目的是_                                   ____。
（3）已知气体D能使澄清石灰水变浑浊，步骤③中发生反应的化学反应方程式为____ 
       _                                   。
【实验结论】菠菜里含有可溶性草酸盐和碳酸盐。
探究二：不同温度下，草酸钙分解的产物是否相同？
已知下列事实：
①草酸钙高温完全分解得到两种气态氧化物和一种固态氧化物。
②12.8 g的草酸钙分解过程中温度与剩余固体的质量关系如右图所示。
根据上述事实，回答下列问题：
（4）草酸钙高温完全分解的化学方程式为__                              ___。
（5）通过上图数据分析，400℃-500℃发生反应的化学方程式是                  
_                             ；700℃时剩余固体的成分是___            _。

细心的同学发现在加热硫酸铜晶体时，会闻到刺激性气味，这引起了同学们的兴趣。难道生成的硫酸铜粉末受热后还能分解？那分解的产物是什么呢？
通过查阅资料，同学们了解到：
1、硫酸铜受热分解生成氧化铜和气体。气体是由SO₂、SO₃、O₂中的一种或几种。受热时
温度不同，生成的气体成分也不同。
2、SO₂、SO₃都能被碱石灰吸收。
3、SO₂、SO₃都能被氢氧化钠溶液吸收。
【提出猜想】根据质量守恒定律猜测气体的成分：
I． 只含   ▲  一种；    II．含有SO₂、O₂二种；   III．含有SO₂、SO₃、O₂三种。
【设计实验】利用下图装置加热硫酸铜粉末直至完全分解

A                   B          C        D
【获取事实】
（1）用带火星的木条伸入集气瓶D，发现木条能复燃，说明气体中含有   ▲  。
（2）已知硫酸铜粉末质量为10.0克，完全分解后，各装置的质量变化关系如下表所示：

装置	A（试管+粉末）	B	C
反应前	42.0克	75.0克	140.0克
反应后	37.0克	79.5克	140.0克

 
请通过计算，推断出该实验条件下硫酸铜分解的化学方程式是哪一个 ？   ▲     
A.3CuSO₄△3CuO+SO₃↑+2SO₂↑+O₂↑    B. 4CuSO₄△4CuO+2SO₃↑+2SO₂↑+O₂↑
C.5CuSO₄△5CuO+SO₃↑+4SO₂↑+2O₂ ↑   D. 6CuSO₄△6CuO+4SO₃↑+2SO₂↑+O₂↑

某学校科学兴趣小组想设计一个实验，来模拟研究CO₂：浓度增加是否增大地球“温室效应”。他们查阅了有关数据：

并设计了下面的实验和操作步骤：
Ⅰ、在两只同样的玻璃瓶里分别充满CO₂和空气，并编号为甲、乙，塞紧带有同样温度计的橡皮塞。再把两只玻璃瓶放在阳光下照射（如右图），观察甲、乙瓶中的温度变化。

Ⅱ、.阳光持续照射，间隔一定时间测量两玻璃瓶温度值，并记录（见下表）

请回答下列问题：
(1)、写出实验室制取CO₂的化学方程式                   。
(2)、往瓶中充CO₂时，验证瓶中已充满了CO₂的方法是                               。
(3)、该实验中，照射同样时间，根据上表的数据，比较甲、乙瓶温度变化的规律是           
                                                           。
(4)、该实验中，在阳光照射下，影响甲、乙瓶温度不同的原因，除了CO₂的温室效应以外，还有的可能原因是（写出一点即可）                                                  
                                                  
有同学认为根据该模拟实验的目的，实验设计存在问题，你认为是（写出一点即可）        
                                                。

下图甲是氢气和氧化铜反应的实验，下图乙是木炭和氧化铁反应的实验。

(1)、在上述两个实验中，氢气和木炭表现出相同的化学性质是         性。
(2)、实验步骤的先后次序非常重要，比如甲实验中，反应前必须先通氢气后点燃酒精灯，否则易发生爆炸；反应结束后必须先         后         ，否则生成的红色的铜会变成黑色。
(3)、某同学正确操作做完乙实验后，发现澄清石灰水变浑浊，试管中粉末全部变为黑色，取少量黑色粉末，加入足量稀硫酸充分振荡，但她惊讶地发现黑色粉末没有溶解，试管中 也未产生预期的气泡，这说明该反应并没有生成               
(4)、该同学查阅资料，得到关于铁的氧化物如下信息：

根据以上信息，试写出乙实验试管中反应的化学方程式                                        
经分析后，该同学试着提高反应温度后，实验出现了预期的现象。
                                                               

为了减轻酸雨的危害，我国研发了“海水法烟气脱硫工艺”。其工艺流程大致是：
I、从高处喷淋下的海水(pH=8.1-8.3)洗脱从下而上燃煤烟气中的SO₂, (SO₂+H₂O=H₂SO₃ H₂SO₃是弱酸），海水变为弱酸性；
Ⅱ、.将洗过烟气后的海水与氧气充分接触，发生下列反应：
4NaC1＋O₂十2H₂SO₃ ==2Na₂SO₄＋4HC1
III.再将与氧气充分接触的海水跟大量天然海水混合等措施，使各项指标接近天然海水后再排放。
(1)、在坐标图中画出“海水法烟气脱硫工艺”全过程中海水的pH依次变化大致趋势。
(2)、工艺流程中天然海水接触烟气后变为弱酸性，这说明在此过程中海水中的      离子和H₂SO₃电离出的氢离子发生了反应。
(3)、若要测定海水中Na₂SO₄含量，实验操作步骤是：
取少量被测海水，测定            、加入足量的           溶液（写化学式）、再加入稀硝酸、过滤、洗涤、烘干、称量沉淀质量。

某同学看到装有薯片的包装袋总是鼓鼓的，里面充有气体，他进行了如下探究：

（1）他提出的问题是        。
（2）其他同学一致认为该实验方案是不合理的，正确的实验方案是：将收集的气体     ，观察现象。

我们已经学完了初中化学第六单元，请你和兰兰一起进行实验室制取二氧化碳的探究。
（1）选择药品。兰兰对三组药品进行了研究，实验记录如下：

组别	药品	实验现象
①	块状石灰石和稀盐酸	产生气泡速率适中
②	块状石灰石和稀硫酸	产生气泡速率缓慢并逐渐停止
③	碳酸钠粉末和稀盐酸	产生气泡速率很快

从制取和收集的角度分析，一般选择第①组药品，该组药品发生的化学方程式为                        ；不选择第③组药品的原因是                                      。 
（2）选择装置。通过对制取氧气装置.的分析，她选择用过氧化氢制取氧气的发生装置，你认为她选择的依据是                                                      。
（3）制取气体。将药品装入所选装置制取气体，并用向上排空气法收集。验满方法是                    。    
（4）气体检验。将生成的气体通入紫色石蕊溶液，溶液变红，因此她确定该气体是二氧化碳。她的检验方法是否正确？请说明理由                                                     。